Ένα χαλύβδινο σύρμα μήκους L έχει μια μαγνητική στιγμή m Είναι στη συνέχεια λυγισμένο σε ημι -κυκλικό τόξο το νέο είναι;

Εδώ είναι πώς να προσδιορίσετε τη νέα μαγνητική ροπή όταν το χαλύβδινο σύρμα λυγίζεται σε ένα ημικυκλικό τόξο:

Κατανόηση της μαγνητικής στιγμής

* Μαγνητική ροπή (m): Ένα μέτρο της αντοχής και του προσανατολισμού ενός μαγνητικού διπόλου. Είναι μια ποσότητα φορέα.

* τρέχον βρόχο: Ένα ρεύμα που ρέει σε ένα βρόχο δημιουργεί μια μαγνητική διπολική στιγμή.

* Φόρμουλα: Για έναν μόνο βρόχο ρεύματος, η μαγνητική ροπή είναι:M =ia, πού:

* I =ρεύμα που ρέει στο βρόχο

* A =περιοχή που περικλείεται από το βρόχο

Η αλλαγή λόγω κάμψης

1. Το ρεύμα παραμένει σταθερό: Η κάμψη του καλωδίου δεν αλλάζει το συνολικό ρεύμα που ρέει μέσα από αυτό.

2. Αλλαγές περιοχής: Η περιοχή που περικλείεται από τον βρόχο αλλάζει σημαντικά.

* Πρωτότυπο καλώδιο: Το καλώδιο είναι ουσιαστικά μια ευθεία γραμμή, οπότε η περιοχή που περικλείεται είναι αμελητέα.

* ημικύκλιο: Η περιοχή που περικλείεται είναι τώρα η μισή περιοχή ενός κύκλου με ακτίνα ίση με το ήμισυ του μήκους του καλωδίου.

Υπολογισμός της νέας μαγνητικής ροπής

* Πρωτότυπη μαγνητική ροπή (M₁): Δεδομένου ότι το αρχικό σύρμα περικλείει αμελητέα περιοχή, m₁ ≈ 0.

* Νέα μαγνητική ροπή (m₂):

* Ακτίνα του ημικύκλου (r) =l/2π (όπου l είναι το αρχικό μήκος του καλωδίου)

* Περιοχή του ημικύκλου (a) =(1/2) πρ ² =(1/2) π (l/2π) ² =l²/8π

* Νέα μαγνητική ροπή (m₂) =ia =i (l²/8π)

Συμπέρασμα

Η νέα μαγνητική ροπή (M₂) του ημικυκλικού τόξου είναι πολύ μεγαλύτερη από την αρχική μαγνητική ροπή (M₁) του ευθεία σύρματος. Η ακριβής τιμή του M₂ θα εξαρτηθεί από το ρεύμα (i) και το αρχικό μήκος του καλωδίου (L).